Antarktika’daki IceCube teleskobu, Squid Galaksisi’nden gelen nötrinoların bilinen kurallara uymadığını ortaya koydu; bilim insanları, helyumun parçalanmasıyla gama ışını olmadan nötrino üretildiğini gösteren çarpıcı bir teori geliştirdi.
Evrenin en tuhaf parçacıklarından biri olan nötrinolar, Squid Galaksisi olarak da bilinen NGC 1068’den alışılmadık bir şekilde gelmeye başladı. UCLA liderliğinde çalışan fizikçiler, bu galaksiden gelen güçlü nötrino sinyaline karşılık beklenenden çok daha zayıf gama ışını sinyali gözlemledi. Bu dengesizlik, bilim insanlarını yeni bir üretim mekanizması düşünmeye yöneltti.
Nötrinolar, elektrik yükü taşımayan ve maddenin içinden neredeyse hiçbir etkileşime girmeden geçebilen atom altı parçacıklar olarak tanımlanıyor. Onları yakalamak son derece zor. Bu nedenle, Güney Kutbu’nda buzun bir kilometre altına yerleştirilmiş IceCube Nötrino Gözlemevi gibi özel teleskoplara ihtiyaç duyuluyor. IceCube, 5 bin 160 dedektörden oluşuyor ve buz içinden geçen nötrinoların neden olduğu ışık izlerini tespit ediyor.
Geleneksel modelle açıklanamayan sinyaller
Normalde, galaksilerin merkezindeki süper kütleli kara deliklerin yakınlarında oluşan güçlü nötrinolar, protonların fotonlarla çarpışması sonucu ortaya çıkıyor. Bu süreçte hem nötrino hem de gama ışını oluşuyor. Ancak NGC 1068’den gelen gama ışını miktarı şaşırtıcı derecede düşük. Ayrıca, sinyalin enerjisi de alışılmış spektrumla uyuşmuyor.
UCLA’den Prof. Dr. Alexander Kusenko liderliğindeki ekip, bu tutarsızlığı açıklayan yeni bir teori geliştirdi. Buna göre, galaksinin merkezinden çıkan jet akımlarında hızlanan helyum çekirdekleri, morötesi ışınlarla çarpıştığında parçalanıyor. Bu çarpışma sırasında ortaya çıkan nötronlar bozunarak gama ışını üretmeden nötrinoya dönüşüyor.
Neden helyum? Çünkü nötron içeriyor
Bu yeni modele göre, evrende bol bulunan helyum, nötrino kaynağı olarak hidrojenin önüne geçiyor. Çünkü hidrojen yalnızca bir protondan oluşuyor ve fotonlarla çarpıştığında nötrino ile birlikte gama ışını üretiyor. Oysa helyumun yapısında iki proton ve iki nötron bulunuyor. Parçalanan nötronlar, sadece nötrino üretme potansiyeline sahip. Başyazar Koichiro Yasuda’ya göre, NGC 1068’den gelen nötrinoların bu özellikleri, helyumun ana kaynak olduğunu düşündürüyor.
Bu bulgu, daha önce gama ışını çok zayıf olduğu için gözden kaçmış olabilecek nötrino kaynaklarının varlığını da ortaya koyuyor. Osaka Üniversitesi’nden Prof. Dr. Yoshiyuki Inoue, bu tür galaksilerin evrende sayıca çok olduğunu ve gelecekte yapılacak gözlemlerin teorilerini test etmeye yardımcı olacağını belirtiyor.
Bilimsel keşifler geleceği şekillendiriyor
Kusenko, bu çalışmanın yalnızca galaksileri anlamamıza değil, gelecekte beklenmedik teknolojilere de zemin hazırlayabileceğini söylüyor. Örneğin, elektronun keşfi zamanında “en işe yaramaz keşif” olarak görülmüş, ancak bugün tüm elektronik cihazların temelini oluşturuyor. Benzer şekilde, nükleer manyetik rezonans keşfi de zamanla tıbbi görüntüleme teknolojisine dönüşmüştü.
Bu nedenle, Kusenko’ya göre temel bilim araştırmalarına yapılan yatırımlar, uzun vadede büyük dönüşümlere yol açabilir. Ancak bu tür araştırmalar kısa vadeli kar getirmediğinden özel sektör genellikle uzak duruyor. Dolayısıyla devlet destekli bilimsel fonlar ve üniversiteler, insanlığın bilgi sınırlarını genişletmede kritik rol oynuyor.
Kaynak: UCLA
